一種基于帶壓吸附的有機氣體處理裝置及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于有機氣體處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于帶壓吸附的有機氣體處理裝置及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在有機氣體處理技術(shù)領(lǐng)域，當溫度不變時，在加壓的情況下吸附，用減壓(抽真空)或常壓解吸的方法，稱為變壓吸附。吸附劑對吸附質(zhì)的吸附量隨著壓力的升高而增加，并隨著壓力的降低而減少，同時在減壓過程中放出被吸附的氣體，使吸附劑再生，夕卜界不需要供給熱量便可進行吸附劑的再生。變壓吸附因其具有如下特點，在工業(yè)中得到廣泛應用(1)產(chǎn)品純度高；(2)床層再生時不用加熱，節(jié)能經(jīng)濟；(3)設備簡單，操作、維護方便。變壓吸附技術(shù)目前主要應用于氧氮分離、空氣干燥與凈化以及氫氣凈化等領(lǐng)域，但隨著分子篩性能的改進和質(zhì)量的提高，亟需將變壓吸附技術(shù)應用到其它領(lǐng)域，取得更大的經(jīng)濟效益。公開號為CN 101862574A的專利公開了一種真空變壓吸附系統(tǒng)，包括六臺吸收塔、兩組獨立的鼓風機以及三組獨立的真空栗，其雖然可以實現(xiàn)較大規(guī)模制氧，但是卻存在設備復雜，投資成本較大的缺點。為此，需要一種基于帶壓吸附的有機氣體處理裝置及其使用方法，解決高壓尾氣不易被吸附處理的技術(shù)問題，克服設備復雜，投資成本較大的缺陷，使其能夠?qū)τ袡C氣體進行高效回收處理，且設備結(jié)構(gòu)簡單合理，使用方便，成本較小。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于提供一種基于帶壓吸附的有機氣體處理裝置及其使用方法，解決高壓尾氣不易被吸附處理的技術(shù)問題，克服設備復雜，投資成本較大的缺陷，使其能夠?qū)τ袡C氣體進行高效回收處理，且設備結(jié)構(gòu)簡單合理，使用方便，成本較小。
[0004]本發(fā)明的一種基于帶壓吸附的有機氣體處理裝置，包括吸收塔，吸收塔的進口處和出口處裝有至少兩個程控閥門；吸收塔的出口處的程控閥門包括吸收塔頂部出口閥門、吸收塔最終升壓閥門、吸收塔順放降壓閥門和塔間均壓升閥門，吸收塔的進口處的程控閥門包括吸收塔底部進口閥門、吸收塔抽真空閥門和吸收塔放空閥門；真空栗、第一緩沖罐、壓縮機、列管換熱器、油水分離器和第二緩沖罐依次連接，第二緩沖罐上連接設有調(diào)節(jié)閥，油水分離器上連接設有閥門；吸收塔的數(shù)量為至少三臺，分別包括處于吸附狀態(tài)吸收塔、處于抽真空狀態(tài)吸收塔和完成吸附狀態(tài)吸收塔。
[0005]在以上方案中優(yōu)選的是，基于帶壓吸附的有機氣體處理裝置還分別與減溫減壓系統(tǒng)、氣動系統(tǒng)和電控系統(tǒng)相連接。
[0006]還可以優(yōu)選的是，吸收塔內(nèi)設有金屬碳芯。
[0007]還可以優(yōu)選的是，金屬碳芯的外部包裹有活性炭纖維。
[0008]還可以優(yōu)選的是，吸收塔的數(shù)量為八臺，其中包括四臺處于吸附狀態(tài)吸收塔、一臺處于抽真空狀態(tài)吸收塔、一臺完成吸附狀態(tài)吸收塔和兩臺處于降壓或升壓狀態(tài)吸收塔。
[0009]本發(fā)明還提供一種基于帶壓吸附的有機氣體處理裝置的使用方法，包括以下步驟:第一步，吸附過程，打開吸收塔底部進口閥門、吸收塔頂部出口閥門，排放的有機氣體經(jīng)過過濾器洗氣處理后自塔底進入處于吸附狀態(tài)吸收塔內(nèi)，有效組分被吸附劑吸附下來，未被吸附的氣體等從塔頂流出，經(jīng)第二緩沖罐穩(wěn)壓后排放；吸附結(jié)束后，關(guān)閉該吸收塔的吸收塔頂部出口閥門；第二步，順放降壓過程，完成吸附狀態(tài)吸收塔內(nèi)的壓力等于吸附壓力，出口氣的烴含量低，打開吸收塔順放降壓閥門、調(diào)節(jié)閥、塔組順放降壓閥門，對完成吸附狀態(tài)吸收塔進行降壓處理，釋放一定的多余壓力，提高烴的濃度；完成后，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥、塔組順放降壓閥門；第三步，吸收塔間均壓降和均壓升過程，完成吸附狀態(tài)吸收塔順放降壓后，完成吸附狀態(tài)吸收塔內(nèi)還有高壓氣體，繼續(xù)順放到界外，會帶出烴類，降低氣體收率，打開塔間均壓升閥門，將順放后的高壓氣體放入處于抽真空狀態(tài)吸收塔內(nèi)，從而提高了完成吸附狀態(tài)吸收塔中內(nèi)烴的濃度，隨降壓氣體帶出完成吸附狀態(tài)吸收塔的烴類在處于抽真空狀態(tài)吸收塔內(nèi)被繼續(xù)吸附，完成后關(guān)閉吸收塔順放降壓閥門和塔間均壓升閥門；第四步，放空過程，吸收塔間均壓降完成后，完成吸附狀態(tài)吸收塔內(nèi)還有高于常壓的氣體，打開吸收塔放空閥門，氣體逆向排出且?guī)С霾糠譄N類，將壓力降到常壓，放空氣體經(jīng)調(diào)節(jié)閥進入第一緩沖罐，最后通過列管換熱器被冷卻回收；第五步，抽真空過程，放空過程結(jié)束后，打開完成吸附狀態(tài)吸收塔對應的抽真空閥門，打開真空栗，通過抽真空方式將吸附于吸附劑內(nèi)的氣體脫附出來，送至第六步；第六步，最終升壓過程，處于抽真空狀態(tài)吸收塔的均升壓結(jié)束后，打開吸收塔最終升壓閥門和調(diào)節(jié)閥，將處于吸附狀態(tài)吸收塔的吸附尾氣引入處于抽真空狀態(tài)吸收塔內(nèi)，緩慢地將處于抽真空狀態(tài)吸收塔內(nèi)的壓力提升到吸附壓力，準備下個階段的吸附。
[0010]在以上方案中優(yōu)選的是，還包括第七步，產(chǎn)品回收過程，將抽真空過程抽出來的氣體混合氣首先經(jīng)過第一緩沖罐進行緩沖，然后經(jīng)過壓縮機加壓，再通過列管換熱器降溫，將烴類和水冷凝成液體，冷凝后的混合物，收集到油水分離器進行靜置分層，除去水分，打開閥門，對產(chǎn)品進行回收利用。
[0011]還可以優(yōu)選的是，將緩沖后的氣體混合氣經(jīng)過壓縮機加壓至0.5MPa。
[0012]還可以優(yōu)選的是，將加壓后的氣體混合氣再通過列管換熱器降溫至25°C。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0014]本發(fā)明提供了一種基于帶壓吸附的有機氣體處理裝置及其使用方法，能夠解決高壓尾氣不易被吸附處理的技術(shù)問題，克服設備復雜，投資成本較大的缺陷，其采用變壓吸附和冷卻分離相結(jié)合的技術(shù)，即活性炭纖維帶壓吸附-蒸汽解吸-循環(huán)水冷凝的工藝路線，使其能夠?qū)τ袡C氣體進行高效回收處理，且設備結(jié)構(gòu)簡單合理，使用方便，成本較?。黄渫ㄟ^采用多吸收塔間隔疊加運行模式，既保證了處理過程的連續(xù)性又有效降低了入口流速，吸收塔合理的升降壓工藝；其能夠高效處理排氣量大、壓力高、烴含量濃度低、長時間連續(xù)排放的有機氣體排放，工藝簡單，成本較低，且連續(xù)循環(huán)操作，完全達到自動化。
【附圖說明】
[0015]圖1是本發(fā)明的基于帶壓吸附的有機氣體處理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本發(fā)明的基于帶壓吸附的有機氣體處理裝置的工藝流程框圖。
[0017]圖中，1為吸收塔，如T1-T8所示；2為過濾器，如A所示；3為真空栗，如B所示；4為第一緩沖罐，如C所示；5為壓縮機，如D所示；6為列管換熱器，如E所示；7為油水分離器，如F所示；8為第二緩沖罐，如G所示；9為吸收塔頂部出口閥門，如KV102a-KV102h所示；10為吸收塔最終升壓閥門，如KV103a-KV103h所示；11為吸收塔順放降壓閥門，如KV104a-KV104h所示；12為塔間均壓升閥門，如KV105a_KV105h所示；13為吸收塔底部進口閥門，如KV1la-KVlOlh所示；14為吸收塔抽真空閥門，如KV106a_KV106h所示；15為吸收塔放空閥門，如KV107a-KV107h所示；16為塔組順放降壓閥門，如KV108所示；17為調(diào)節(jié)閥，如KC101-103所示；18為閥門。
【具體實施方式】
[0018]為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作了詳細說明。但是，顯然可對本發(fā)明進行不同的變型和改型而不超出后附權(quán)利要求限定的本發(fā)明更寬的精神和范圍。因此，以下實施例具有例示